I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ.
Boăn trũng Nam Cođn Sơn có dieơn tích khoạng 90,000km2, naỉm veă phía Đođng Nam theăm lúc địa Nam Vieơt Nam, kéo dài từ 70 đên 100 vĩ đoơ Baĩc và từ 1080 đên 1100 kinh đoơ Đođng. Boăn trũng naỉm ở vị trí giao nhau cụa hai heơ thông kiên táo chính, hốt đoơng theo cơ chê tách giãn Bieơn Đođng. Phía Baĩc boăn trũng ngaín cách với boăn trũng Cửu Long bởi đới nađng Cođn Sơn, phía Tađy Nam ngaín cách với Vịnh Thái Lan bởi khôi nađng Khorat, phía Nam ngaín cách với boăn trũng Malaysia bởi vòng cung Natuna. Rieđng veă phía Đođng, boăn trũng còn tiêp túc kéo dài ra vùng nước sađu với sự phát trieơn mánh mẽ cụa các thành táo đá vođi và được giới hán bởi dãy nađng ngaăm Tư Chính – Vũng Mađy.
II. CÂU TRÚC ĐỊA CHÂT.
Boăn trũng Nam Cođn Sơn có câu trúc địa chât rât phức táp. Đá móng trước Đeơ Tam khođng đoăng nhât bao goăm : granodiorit, diorite và metamorphic. Phụ tređn móng là traăm tích Đeơ Tam có chieău dày biên đoơi từ hàng traím đên hàng nghìn mét và được phát hieơn ở các giêng khoan thaím dò daău khí.
Cho đên nay câu trúc địa chât đã có nhieău cođng trình nghieđn cứu, tuy có nhieău cách nhìn nhaơn khác nhau song veă cơ bạn đeău cho raỉng boăn trũng được hình thành từ Eocene – Oligocene và phát trieơn mở roơng trong Miocene. Quá trình hình thành và phát trieơn boăn trũng lieđn quan chaịt chẽ với sự tiên hoá cụa Bieơn Đođng, đaịc bieơt là rìa Tađy – Nam cụa nó.
1. Các đới câu trúc chính cụa boăn trũng Nam Cođn Sơn.
Tređn cơ sở đaịc đieơm địa chât, câu trúc, traăm tích và lịch sử phát trieơn cụa boăn trũng Nam Cođn Sơn trong thời kỳ Đeơ Tam, có theơ phađn ra đới nađng, đới trũng, đới phađn dị.
- Đới phađn dị Tađy có ranh giới phía Đođng là đứt gãy Đoăng Nai, có phương á kinh tuyên caĩt qua toàn boơ những lođ 19, 20,21,22. Beă maịt móng cụa đới có xu hướng nghieđng daăn veă phía Đođng từ 1 - 4 km. Sút nghieđng và có xu thê sađu daăn veă phía Đođng, là kêt quạ cụa những hốt đoơng các đứt gãy, chụ yêu là đứt gãy Đoăng Nai và đứt gãy Haơu Giang.
Đứt gãy Haơu Giang caĩt qua những lođ 27, 28, 29 và là ranh giới cụa phú đới phađn dị Tađy. Tređn cánh Tađy, dĩc theo những đứt gãy á kinh tuyên có nhieău trũng hép, sađu kéo dài. Tređn cánh Đođng (cánh nađng) toăn tái moơt sô câu táo loăi bán vòm phát trieơn từ móng (ở lođ 21 và 22). Toàn boơ đứt gãy á kinh tuyên đã không chê hướng câu trúc chính cụa đới phađn dị Tađy. Lớp phụ Cenozoic có theơ leđn tới 5,000m tái những trũng gaăn đứt gãy Haơu Giang, nơi có theơ gaịp toàn boơ các phađn dị địa taăng cụa maịt caĩt traăm tích Cenozoic. Tređn đưnh dãy nađng đứt gãy Haơu Giang vaĩng maịt thành táo Oligocene.
- Đới phađn dị Baĩc keă với đới nađng Cođn Sơn. Phía Baĩc và Tađy Baĩc là đứt gãy Đoăng Nai, phía Nam và Đođng Nam goăm moơt sô đứt gãy phát trieơn dĩc theo rìa những trũng sađu, phía Nam có theơ lây đường đẳng sađu 4,000 – 4,500m làm ranh giới. Đaịc trưng câu trúc cụa đới là chịu sự không chê cụa những đứt gãy rìa có hướng gaăn như Đođng Baĩc – Tađy Nam và có sự sút baơc theo xu thê từ Tađy Baĩc xuông Đođng Nam.
- Đới nađng Dừa tiêp caơn với Natuna, naỉm ở phaăn Nam cụa boăn trũng goăm moơt phaăn cụa những lođ 12 và 06. Trong phám vi đới, chụ yêu phát trieơn các đứt gãy theo phương á kinh tuyên và á vĩ tuyên. Những đứt gãy này có bieđn đoơ thẳng đứng từ vài traím mét đên 1 – 2 km.
không chê cụa các đứt gãy và sự sút lún sađu cụa khôi móng. Ranh giới ngaín cách giữa các trũng thường là những khôi nhođ cao móng hay là địa luỹ beđn trong boăn trũng. Tính đa dáng cụa các trũng phạn ánh sự phức táp cụa quá trình tách giãn đeơ hình thành boăn trũng Nam Cođn Sơn. Hình thái và kích thước cụa chúng phú thuoơc vào vị trí so với trúc tách giãn chính trong giai đốn hình thành boăn trũng. Có theơ phađn thành moơt sô câu trúc ađm cụa boăn trũng như sau : trũng Baĩc, trũng Trung Tađm và trũng Nam.
2. Các heơ thông đứt gãy.
- Heơ thông đứt gãy gaăn phương Baĩc – Nam (hay á kinh tuyên).
Chụ yêu gaịp ở đới phađn dị Tađy, phú thuoơc đới nađng caơn Natuna. Những đứt gãy này thường có chieău dài lớn, bieđn đoơ thẳng đứùng từ vài traím mét đên nghìn mét, moơt sô đứt gãy có bieđn đoơ đát tới 2.000 – 4.000 m. Những đứt gãy đaịc trưng cho heơ thông đứt gãy này bao goăm : đứt gãy Haơu Giang, đứt gãy Đoăng Nai, đứt gãy Sođng Hoăng.
• Đứt gãy Haơu Giang phát trieơn theo phương gaăn Baĩc Nam dĩc các lođ 27, 28, 29, có maịt trượt nghieđng veă phía Tađy. Tređn cánh nađng phát trieơn moơt sô câu táo loăi bán vòm keă áp đứt gãy. Trong phám vi lođ 28 và 29, phát trieơn moơt sô dáng trũng hép, dáng bán địa hào (ở phaăn cánh sút cụa đứt gãy). Đứt gãy ở ranh giới phía Đođng cụa phú đới rìa phía Tađy.
• Đứt gãy Đoăng Nai phát trieơn qua các lođ từ lođ 18 đên lođ 22, có maịt trượt nghieđng veă phía Tađy, bieđn đoơ thẳng đứng từ vài traím mét đên vài nghìn mét. Dĩc theo cánh sút cũng phát trieơn moơt sô trũng hép sađu. Đứt gãy là ranh giới phađn cách đới phađn dị Tađy với những đới khác cụa beơ.
• Đứt gãy Sođng Hoăng phát trieơn dĩc các lođ 12, 13, 14, có maịt trượt nghieđng veă phía Đođng, bieđn đoơ dịch chuyeơn từ vài traím mét đên 2,000m (vùng câu táo Hoăng).
Những đứt gãy á kinh tuyên thường có đoơ sađu phađn bô lớn (vào móng), chúng hốt đoơng mánh vào thời kỳ Oligocene, đađy là giai đốn rift mánh mẽ nhât, và là những đứt gãy đoăng traăm tích, chư moơt sô đứt gãy phát trieơn đên taơn Miocene muoơn.
- Heơ thông đứt gãy phương Đođng Baĩc – Tađy Nam.
Chụ yêu phađn bô ở đới phađn dị Baĩc, phú đới trũng Baĩc và là câu trúc đaịc trưng cho các đới, phú đới này. Chúng thường là những đứt gãy có chieău dài nhỏ hơn so với heơ thông đứt gãy Baĩc – Nam (á kinh tuyên). Bieđn đoơ cụa chúng từ vài traím mét đên hơn nghìn mét. Nhìn chung các đứt gãy Đođng Baĩc - Tađy Nam đeău có maịt trượt nghieđng veă phía Đođng Nam, táo neđn sút baơc nhanh từ nađng Cođn Sơn tới trung tađm boăn trũng hay veă trung tađm phú đới trũng Baĩc. Dĩc theo các đứt gãy cụa heơ thông này gaịp moơt sô câu táo loăi dáng bán vòm keă áp với đứt gãy.
Heơ thông đứt gãy Đođng Baĩc – Tađy Nam phát trieơn rât sớm, trước Oligocene và tiêp túc hốt đoơng cho tới taơn Miocene muoơn, moơt sô ít tới Pliocence – Đeơ Tứ, như các đứt gãy lađn caơn câu táo 04 – A.
- Heơ thông đứt gãy phương gaăn Đođng – Tađy (hay á vĩ tuyên).
Là những đứt gãy nhỏ, ít phoơ biên nhưng chúng có theơ có maịt ngay sau khi hình thành boăn trũng hoaịc sớm hơn, chúng haău như ngưng nghư vào thời kỳ Miocene sớm – giữa, đađy là thời kỳ sau táo rift.
Đaịc trưng cho heơ thông đứt gãy này có đứt gãy rìa Baĩc nađng Mãng Caău, là ranh giới với phú đới nađng Dừa – caơn Natuna, có bieđn đoơ từ 500 – 1000m.
Ngoài ra còn gaịp moơt sô đứt gãy có phương Đođng – Tađy phađn bô ở lođ 05 và 21. Trong phám vi Nam Cođn Sơn còn thây phát trieơn các đứt gãy phương Tađy Baĩc – Đođng Nam, á kinh tuyên… Nhưng nhìn chung, chúng có quy mođ nhỏ và thường là những câu trúc làm phức táp các đới và phú đới cụa boăn trũng.
III. LỊCH SỬ PHÁT TRIEƠN ĐỊA CHÂT.
Boăn trũng Nam Cođn Sơn phát trieơn trước Đeơ Tam, là kêt quạ cụa quá trình tách giãn đáy Bieơn Đođng.
Biên cô đaău tieđn ở khu vực Nam Cođn Sơn là chuyeơn đoơng táo núi Indosini xạy ra trong suôt Mesozoic muoơn (Jurassic – Cretaceous) lieđn quan đên sự va chám và hoơi tú cụa các mạng lớn trong khu vực.
Tiêp theo là sự hoơi tú các lúc địa hình thành ở rìa Đođng Nam lúc địa AĐu Á, cung magma kéo dài từ Nam Vieơt Nam đên Đođng Baĩc Trung Quôc. Do đó móng cụa boăn trũng là moơt phaăn cụa đới va chám.
2. Giai đốn Palaeogen.
Vào đaău Đeơ Tam, toàn boơ Sundaland có lẽ là thời kỳ san baỉng kiên táo. Do ạnh hưởng cụa pha kiên táo Bieơn Đođng, toàn khu vực chịu sự chi phôi cụa trường ứng suât táo rift. Quá trình tách giãn táo rift đã hình thành các đứt gãy caĩt sađu vào móng táo neđn các địa hào, bán địa hào ban đaău cụa boăn trũng kéo dài theo hướng Đođng – Tađy. Chính vì thê mà các thành táo Palaeogen ở phía Tađy boăn trũng móng có beă dày biên đoơi mánh theo bình đoă, cũng có khi vaĩng maịt phía Tađy và dày hàng nghìn mét ở phía Đođng. Cuôi Oligocene, toàn boăn trũng bị nađng leđn, châm dứt giai đốn thành táo boăn trũng theơ hieơn qua maịt bât chưnh hợp ở nóc Oligocene.
3. Giai đốn Miocene sớm.
Sang đaău Miocene toàn vùng bị há thâp daăn, bieơn tiên tređn toàn boăn trũng từ hướng Đođng sang Tađy, các thành táo lúc nguyeđn tướng bieơn nođng và bieơn ven bờ được boăi đaĩp, heơ taăng này được xêp vào heơ taăng Dừa. Giai đốn này được xêp vào giai đốn oaỉn võng mở roơng beơ.
Vào Miocene giữa, toàn boơ boăn trũng tiêp túc bị sút lún, bieơn tiên mánh, tích tú traăm tích tướng bieơn, và được xêp vào heơ taăng Thođng – Mãng Caău.
Từ cuôi Miocene giữa và đaău Miocene muoơn xạy ra các chuyeơn đoơng nghịch đạo, đaịc bieơt phía Baĩc boăn trũng hình thành khôi nađng Mãng Caău kéo dài veă phía Đođng, Đođng Baĩc, ngaín cách hẳn trũng Baĩc và trũng trung tađm, phương cụa câu trúc là á kinh tuyên và phương Đođng Baĩc – Tađy Nam.
Đên cuôi Miocene muoơn, toàn boăn trũng lái nađng leđn và bieơn lùi veă phía Đođng, kêt thúc giai đốn oaỉn võng. Các chuyeơn đoơng kiên táo cuôi Miocene mang tính roơng lớn toàn Bieơn Đođng và đađy là thời kỳ hoàn thieơn moơt lốt băy câu trúc cụa nhieău boăn trũng Đeơ Tam.
5. Giai đốn Pliocence – Đeơ Tứ.
Đađy là giai đốn bieơn mở, phát trieơn ở theăm lúc địa khođng chư ở boăn trũng Nam Cođn Sơn mà còn ở nhieău boăn trũng Cenozoic khác trong toàn vùng. Bieơn tiên oă át phụ ngaơp các đới nađng Cođn Sơn, Khorat – Natuna, bình đoă câu trúc cụa boăn trũng khođng còn mang tính kê thừa cụa giai đốn trước, chúng có xu hướng nghieđng daăn veă phía Bieơn Đođng, các thành táo tướng bieơn được laĩng đĩng và được xêp vào heơ taăng Bieơn Đođng.
IV. HEƠ THÔNG DAĂU KHÍ BOĂN TRŨNG NAM COĐN SƠN.
Tieăm naíng daău khí cụa moơt câu trúc có trieơn vĩng thođng thường được đánh giá qua các yêu tô: khạ naíng sinh, khạ naíng chứa, và quá trình dịch chuyeơn hydrocarbon vào các dáng băy thích hợp. Ngoài ra, yêu tô khođng gian và thời gian địa chât cũng khođng theơ bỏ qua trong quá trình hình thành các tích tú daău khí này. Taơp hợp tât cạ các yêu tô tređn táo neđn moơt heơ thông daău khí.
.1 Taăng sinh.
Những mău thu được từ các giêng khoan qua các phương pháp phađn tích toơng hàm lượng carbon hữu cơ ( TOC ), phađn tích đoơ phạn xá vitrinit… có theơ đánh giá tieăm naíng hydrocarbon cụa traăøm tích thuoơc boăn trũng Nam Cođn Sơn. Đá mé TOC (%) S2 (kg/T) S1 (kg/T) Nghèo 0.0 – 0.5 < 2 < 0.4 Trung bình 0.5 – 1.0 2 – 3 0.4 – 0.8 Tôt 1.0 – 2.0 3 – 5 0.8 – 1.6 Rât tôt 2.0 – 4.0 5 – 10 1.6 – 3.2 Cực tôt > 4.0 > 10 > 3.2
Ngoài ra, người ta còn dựa vào chư sô hydrocarbon (HI) đeơ xác định lối vaơt chât hữu cơ. HI dùng đeơ xác định chât lượng đá mé và phađn lối nguoăn gôc vaơt lieơu hữu cơ sinh daău.
HI (mg/g) Loai vaơt chât hữu cơ Lối đá mé
< 200 III Sinh khí
200 – 400 III Sinh khí và daău
400 – 550 II Sinh daău và khí
> 550 I Sinh daău
Phađn lối vaơt chât hữu cơ dựa vào HI
Boăn trũng Nam Cođn Sơn đá mé có tuoơi Oligocene và Miocene đã được xác định, sự phađn bô cụa đá mé này khođng lieđn túc và thường taơp trung ở những trũng địa phương.
- Đá mé tuoơi Oligocene
Vào Oligocene, quá trình tách giãn phát trieơn làm cho beơ Nam Cođn Sơn bị lún chìm mánh, và các traăm tích sét tuoơi Oligocene được chođn vùi. Đá mé tuoơi Oligocene bao goăm những lớp sét có màu xám đên tôi đen xen kẽ với những lớp sét than chứa hàm lượng vaơt chât hữu cơ cao. Hàm lượng TOC trung bình cụa các traăm tích Oligocene ở boăn trũng Nam Cođn Sơn thay đoơi theo dại rât roơng, từ 0.73 – 4%, đaịc bieơt trong những lớp sét than hàm lượng TOC rât cao từ 4.83 – 7.91%. Nhìn chung tieăm naíng vaơt chât hữu cơ cụa traăm tích Oligocene khá cao.
Giá trị S2 rât nghèo thâp hơn 2kg/T ở những lớp sét than, giá trị S2 cao nhât đát 13.7kg/T.
Chư sô HI thay đoơi từ 95 – 440mg/g do đó đá mé tuoơi Oligocene được đaịc trưng bởi nhieău lối kerogen nhưng chụ yêu là kerogen lối III có khạ
naíng sinh khí. Do vaơy khạ naíng sinh cụa traăm tích tuoơi Oligocene rơi vào lối tôt, khí được táo ra là chụ yêu. Với dieơn tích phađn bô roơng, taăng traăm tích Oligocene táo neđn nguoăn khí rât lớn và quan trĩng trong boăn trũng Nam Cođn Sơn.
- Đá mé tuoơi Miocene
• Miocene dưới
Quá trình tách giãn tiêp túc hốt đoơng neđn vaơt lieơu traăm tích mịn tiêp túc được tích tú. Traăm tích Miocene dưới rât giàu vaơt chât hữu cơ, đaịc bieơt là các lođ 21, 12, 04. Qua các mău phađn tích cho thây có hàm lượng TOC cao neđn lượng S2 cũng cao với thành phaăn goăm sét than. Có TOC từ 0.68 – 3.53% đôi với taơp sét và từ 1.38 – 68.5% ở lớp than, lượng S2 từ 1.25 – 4.28kg/T. Tât cạ những đieău đó cho thây khạ naíng sinh thành hydrocarbon khá tôt ở taăng traăm tích này.
• Miocene giữa
Vào thời kỳ này hốt đoơng bieơn tiên mánh, đá mé tuoơi Miocene giữa là những taơp sét kêt màu xám xen kẽ với những lớp boơt kêt có hàm lượng TOC cao hơn 0.5% và giá trị S2 thâp hơn 2kg/T neđn được xem là đá mé có tieăm naíng sinh hydrocarbon kém. Vieơc nghieđn cứu các mău cho thây phaăn lớn phía Tađy Nam boăn trũng có moơt sô taăng sét than có xu hướng táo thành daău khí. Các traăm tích hát mịn gaịp tái giêng khoan thuoơc lođ 14 rât giàu vaơt chât hữu cơ và có khạ naíng sinh khí cao.
• Miocene tređn
S2 cũng rât thâp, HI cao nhât 300mg/g. Cho neđn taăng Miocene muoơn là taăng nghèo vaơt chât hữu cơ khođng có khạ naíng sinh daău khí.
Tóm lái ở Miocene chư có Miocene giữa và Miocene dưới có khạ naíng sinh daău khí.
.2 Taăng chứa.
Đá chứa trong boăn trũng Nam Cođn Sơn có theơ được phađn lối theo kieơu sau đađy:
- Móng granite phong hoá
Giêng 28A – 1X và nhieău giêng khác ở mỏ Hướng Dương đã khoan vào móng cho thây sự có maịt cụa đới phong hoá, nứt nẹ granite. Bieơu hieơn daău khí đã thây trong móng cụa giêng HD – 2X và daău được lây leđn trong quá trình thử vưa phaăn móng cụa giêng HD – 8X.
- Cát kêt tuoơi Oligocene – Miocene
Là đôi tượng chứa tôt với đoơ roêng thay đoơi từ 18 – 27% đã được chứng minh ở mỏ Hướng Dương, câu táo Thanh Long và trong những câu táo khác thuoơc beơ Nam Cođn Sơn. Mođi trường thành táo cát kêt chụ yêu là cát kêt sođng ngòi ven bờ và bieơn nođng. Chieău dày cụa các vưa cát thay đoơi từ 2m – 30m